При увеличении температуры предел текучести расплавленных металлов становится ниже, в то время как площадь деформации возрастает. Для того чтобы провести деформацию толстого стального листа, следует либо увеличить радиус изгиба, либо применить нагрев заготовки, что облегчает процесс обработки материала.
Сталь марки С245 — расшифровка и характеристики
Основой данной конструкции является железо (Fe). В соответствии с нормами ГОСТ 27772-88, для стали, полученной в электропечах, допускается содержание азота не более 0,012%. Кроме того, для стали возможен рост содержания марганца до 0,085%, что может улучшить механические свойства материала.
| Марка | С245 |
| Заменитель: | Ст3пс5, Ст3сп5 |
| Классификация | Сталь для строительных конструкций |
| Применение | Изготовление проката, предназначенного для строительных стальных конструкций со сварными и другими соединениями |
Химический состав стали C245 представлен в процентном соотношении следующим образом:
| C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | N | Cu |
| до 0.22 | 0.05 — 0.15 | до 0.65 | до 0.3 | до 0.05 | до 0.04 | до 0.3 | до 0.012 | до 0.3 |
При температуре 20°C механические свойства материала C245 имеют следующие характеристики:
| Сортамент | Размер | Напр. | sв | sT | d5 | y | KCU | Термообр. |
| — | мм | — | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | — |
| Лист | 2 — 3.9 | 370 | 245 | 20 | ||||
| Лист | 4 — 10 | 370 | 245 | 25 |
Что касается обработки материала C245, в его свойства входят:
| Механические свойства : | |
| sв | — Предел кратковременной прочности, МПа |
| sT | — Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа |
| d5 | — Относительное удлинение при разрыве, % |
| y | — Относительное сужение, % |
| KCU | — Ударная вязкость, кДж / м2 |
| HB | — Твердость по Бринеллю, МПа |
| Свариваемость : | |
| без ограничений | — сварка производится без подогрева и без последующей термообработки |
| ограниченно свариваемая | — сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке |
| трудносвариваемая | — для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг |
Механические характеристики
| Сечение, мм | sT|s0,2, МПа | σB, МПа | d5, % | кДж/м2, кДж/м2 |
| Листовой прокат в состоянии поставки | ||||
| 2-3.9 | ≥245 | ≥370 | ≥20 | — |
| 4-10 | ≥245 | ≥370 | ≥25 | — |
| Фасонный прокат в состоянии поставки | ||||
| 20-30 | ≥235 | ≥370 | ≥24 | ≥294 |
| 4-20 | ≥245 | ≥370 | ≥25 | ≥294 |
| Широкополосный универсальный прокат в состоянии поставки | ||||
| 10-20 | ≥245 | ≥370 | ≥25 | ≥294 |
Сталь марки C245 относится к классу низкоуглеродистой стали, что делает её подходящей для производства разнообразных несущих конструкций. Иногда можно встретить также её другое наименование — St3pc5. Вне зависимости от обозначения, эта сталь классифицируется как полусвинцовая. Классификация как низкоуглеродистой стали подразумевает, что этот металл обладает средней прочностью. Подобная категория охватывает весь ряд сталей с пределами текучести от C235 до C285.
245 в обозначении подтверждает, что это низкоуглеродистая сталь.
Сортамент и область применения
Сталь марки 245 соответствует горячекатаной стали следующего сортамента:
- уголок равнополочный;
- уголок не равнополочный;
- двутавровые балки;
- швеллер;
- специальные двутавровые балки и швеллеры;
- листовой прокат (лист С245);
- широкополосный универсальный прокат;
- лист с различным рифлением (чаще всего с ромбическим или чечевичным рифлением);
- профили гнутые.
Вся вышеописанная продукция производится в соответствии с установленными государственными стандартами, обеспечивая однородность и высокое качество.
Основные характеристики строительной стали марки С245
Состав стали в химическом плане включает следующие ключевые элементы:
- железо – занимает около 98%;
- углерод – его содержание не превышает 0,22% (что и подтверждает её классификацию как низкоуглеродистую сталь);
- марганец – присутствует не более 0,65%;
- никель – содержание около 0,3%;
- хром и медь также на уровне около 0.3%.
Остальные элементы, такие как кремний, сера и фосфор, находятся в пределах одного процента. Сталь C245 полностью соответствует стандартам ГОСТ 27772-88.
Вы можете ознакомиться с полным текстом ГОСТ 27772-82 и скачать его.
Согласно указанным стандартам, марка стали расшифровывается следующим образом: она содержит общую букву и уникальное цифровое обозначение. Так, например, С245 подразумевает, что это конструкционный металл, а цифра 245 указывает на предел текучести, что имеет важное значение для выбора материала.
Что касается обозначения проката, добавление определенных легирующих химических элементов улучшает свои свойства. Например, введение хрома или никеля может повысить твердость и улучшить коррозионную стойкость. Кроме того, наличие меди в сплаве повышает вязкость и ведет к улучшению теплопроводных свойств стали.
Введение таких элементов, как марганец и кремний, также препятствует образованию оксида железа, что является крайне важным для долговечности металла. Марганец, в частности, помогает минимизировать негативный эффект серы, способной сделать металл хрупким.
Увеличение содержания легирующих элементов, таким образом, значительно повышает твердость конечного продукта и улучшает его антикоррозионные свойства.
На основании химического состава, можно выделить ряд физико-механических характеристик, среди которых:
- коэффициент температурного расширения;
- коэффициент теплопроводности или теплоемкость материала;
- удельная теплоемкость;
- плотность — практически для всех образцов она равна 7850 кг/м3;
- модуль упругости первого рода;
- удельное электрическое сопротивление.
Стройсмета
Позвольте подойти к важной теме: марки, такие как C235, C245, C255 и даже C345, все относятся к группе St3. Важно подчеркнуть, что C235 обозначается как St3kp2, а C255 как St3sp5. Разница в идентификации C245 заключается в её принадлежности к конструкционной стали с пределом текучести R=245 МПа, а также в отличиях химического состава. Обозначения kp (кипящая), ps (полуспокойная) и sp (спокойная) указывают на наличие раскисляющих добавок, которые уменьшают содержание серы и фосфора, что в свою очередь улучшает хладноломкость стали. Эти свойства имеют важное значение для конструкций, которые могут испытывать изменения температур.
Буква 09Г2С обозначает наличие легирующих добавок в количестве 0,9% марганца и 2% кремния. Однако стоит отметить, что данное утверждение может не быть полностью верным; необходимо обращаться к специализированным публикациям и литературе для деталей.
Химический состав
Химический состав стали C245 обобщается следующими процентными соотношениями:
- 98 % железа;
- 0,2 % углерода;
- 0,65 % марганца;
- от 0,05 до 0,015 % кремния;
- до 0,3 % хрома, никеля и меди вместе;
Также в составе могут присутствовать до 0,05% серы, 0,04% фосфора и 0,08% мышьяка (в зависимости от конкретного сплава). Обращение к количественному распределению этих элементов позволяет оценить и предсказать характеристики материала в различных условиях эксплуатации.
Расшифровка стали С245
В названии стали буква С символизирует «конструкционную» сталь, а число 245 обозначает предел текучести (T) в мегапаскалях (МПа). В наиболее распространенных мерах sT составляет 24,5 кг/т·мм, что можно считать хорошим значением для дальнейшего использования стали в конструкциях.
Дополнительные параметры, характерные для механических свойств данной стали, включают предел прочности на разрыв, который составляет 370 МПа (что эквивалентно 37 кг/мм²).
Свариваемость
Для характеристики свариваемости стали используется углеродный эквивалент, который рассчитывается по формуле:
С = С + Г/6 + Χ/5 + (Н + Д)/15, где С, Г, Х, Н, Д – это содержание углерода, марганца, хрома, никеля и меди в процентах в составе стали.
Для стали марки C245 углеродный эквивалент составляет менее 0,25%, что указывает на его отличные свариваемые качества. Сварной шов в таком случае не подвержен как горячему, так и холодному растрескиванию. Возможность соединения деталей достигается всеми известными методами без необходимости применения предварительного подогрева или закалки шва.
Пластичность
Пластичность – это способность материала поддаваться деформации в условиях низкой температуры без разрушения. Она характеризуется относительным удлинением при разрушении и размером поверхности, образовавшейся в месте разрыва. Для стали C245 относительное удлинение при разрушении составляет приблизительно 25%, что является хорошим показателем для строительной стали.
Также обратите внимание, что длина предела текучести, т.е. изменение относительной деформации, при котором напряжение остается неизменным, равняется не менее 2,5%. Все эти факторы подчеркивают, что данный материал может успешно применяться для сгибания и сжатия даже тонких стальных листов. Однако для более толстых листов требуется локальный нагрев, чтобы избежать растрескивания и других дефектов.
Чтобы лучше понять разницу в деформируемости тонких и толстых листов, полезно ознакомиться с уроками по прочности материалов. При изгибе листа, чем больше разница в изменениях размера между его внешней и внутренней сторонами, тем большую толщину он имеет. Таким образом, чем толще лист, тем больше относительная деформация и выше риск растрескивания.
Как уже упоминалось, при повышении температуры предел текучести металла значительно снижается, а область текучести увеличивается. Поэтому для деформации толстого стального листа необходимо либо нагретие, либо увеличение радиуса изгиба, чтобы предотвратить возможные повреждения.
Коррозионная стойкость
Легирующие компоненты, такие как кремний и медь, несколько улучшают коррозионную стойкость стали. Сталь C245 обладает умеренной способностью к окислению, что делает её достаточно подходящей для хранения деталей в закрытых помещениях без дополнительной защиты. В случае использования в более агрессивных внешних условиях целесообразно наносить покрытие, чтобы защитить конструкцию от воздействия окружающей среды.
Аналоги
Согласно требованиям ГОСТ 27772-88, марка стали C245 имеет следующие аналоги:
- Ст3пс5 и Ст3сп5 по ГОСТ 380 и ГОСТ 535 (приложение 1 ГОСТ 27772-88);
- ВСт3пс6 по ГОСТ 380-71 (таблица 51б приложения 1 СНиП II -23-81);
- ВСт3пс6-1 по ТУ 14-1-3023–80 (таблица 51б приложения 1 СНиП II -23-81);
- 18пс по ГОСТ 23570–79 (таблица 51б приложения 1 СНиП II -23-81);
- E235-B, E235-C, Fe 360-B и Fe 360-C по ISO 630:1995 (приложение А ГОСТ 380-2005);
Применение
Марка стали C245 активно используется для производства листового и фасонного проката, включая равнополочные и неравнополочные уголки, швеллеры, тройники и двутавровые балки. Данный стальной прокат необходимо применять в строительстве различных конструкций из металла, что обеспечивается благодаря высокой свариваемости и прочности, дающей возможность использовать сварные соединения в процессе изготовлении.
Для особо ответственных конструкций, которые подвергаются значительным вибрационным нагрузкам, рекомендуется применять заклепки или аналогичные механические средства для соединения элементов, что значительно снижает риски распространения трещин.
Аналоги стали марки C245, такие как St.3pp и St.3sp, представлены с подобными механическими свойствами и химическим составом. Важно отметить, что сталь перед заливкой в форму должна быть полностью или частично раскислена. Этот процесс обозначается буквами ps и sp в марке стали.
Заключение
Низколегированная конструкционная сталь марки C245 отвечает современным требованиям, предъявляемым к стали для различных конструкций общего назначения. Она демонстрирует отличные свариваемые свойства, позволяя выполнять работу без необходимости дорогостоящих дополнительных наложений теплозащитных мостиков.
Сталь продемонстрировала умеренную степень коррозионной стойкости, что подразумевает более активное применение защитных покрытий на металлоконструкциях при эксплуатации на открытом воздухе, обеспечивая долговечность и надежность даже в сложных условиях.
